دليل شامل على ذاكرة التخزين المؤقت: كيفية استخدامها بكفاءة

ذاكرة الوصول العشوائي RAM

تعتبر ذاكرة الوصول العشوائي RAM أحد القطع الإلكترونية المثبتة على اللوحة الأم، بحيث يُخزّن فيها نظام التشغيل وبرامج التطبيقات والبيانات في حال تشغيلها وفتحها، ويكون الوصول إليها سريعاً من المعالج مقارنةً بوسائل التخزين الأخرى كمحرك الأقراص الثابتة (HDD)، محرك الأقراص الصلبة (SSD)، أو محرك الأقراص الضوئية، وتسمّى بذاكرة التخزين المؤقت والذاكرة الرئيسية المتطايرة؛ مما يعني أنه يتم الاحتفاظ بالبيانات فيها في حال كان الكمبيوتر قيد التشغيل، وتُفقد عند إغلاقه، كما يتم تحميل نظام التشغيل عليها في كل مرة يتم فيها تشغيل الكمبيوتر والذي يكون في العادة مخزّناً على القرص الصلب.¹

ذاكرة الكاش

تسمّى الذاكرة المخبئية (بالإنجليزية: Cash Memory)، تطلب وحدة المعالجة المركزية التعليمات من الذاكرة الرئيسية، وتضم بداخلها مسجلات (بالإنجليزية: Registers) لها سرعة عالية للوصول للتعليمات، ولكنها محدود العدد وتكلفتها عالية، أمّا الذاكرة المخبئية تعد تكلفتها أقل مقارنةً مع مسجلات وحدة المعالجة المركزية، بحيث توضع ذاكرة الكاش ذات السرعة العالية بين وحدة المعالجة المركزية والذاكرة الرئيسية (بالإنجليزية:Main memory)، وتخزّن نسخًا من البيانات من مواقع الذاكرة الرئيسية المستخدمة بكثرة، وتزيد من كفاءة وسرعة وحدة المعالجة المركزية، بحيث تستخدم لتقليل وقت الوصول إلى البيانات بدلاً من الذهاب إلى الذاكرة الرئيسية، كما تتميز ذاكرة الكاش بصغرها، وسرعتها.²

ذاكرة الكاش والذاكرة الرئيسية RAM

عند تبادل البيانات بين المعالج المركزي للكمبيوتر والذاكرة الرئيسية (RAM)، فإن الحاسوب يتأكد أولاً فيما إذا كانت المعلومات التي يحتاجها مخزنة في ذاكرة الكاش أم لا، فيُرجعها إلى المعالج إذا وجدها، وإلّا سيستعيدها من الذاكرة الرئيسية (بالإنجليزية: Main memory)، كما تعمل ذاكرة الكاش مع القرص الصلب بنفس الآلية، بحيث يتم استخدام ذاكرة الكاش للاحتفاظ بالبيانات التي تم كتابتها مؤخرًا أو تمّ استردادها من القرص الصلب.³